خروج الغاز من خلال ثقب صغير يسمى، حيث ساهم العلماء بالكثير من الإنجازات التي كانت سببًا في تقدم البشرية، وهناك العديد من العلوم التي وضع العلماء قوانينها حتى يتمكنوا من تطبيقها بشكل عملي، وهذه القوانين قانون جراهام الذي تحدث عنه خروج الغاز من خلال ثقب صغير ويسمى ذلك بأحد المصطلحات التي سنتعلمها معا.
خروج الغاز من خلال ثقب صغير يسمى
خروج الغاز من ثقب صغير يسمى مصطلح التدفق، وشرح جراهام العلاقة بين معدل التدفق والكتلة المولية للغاز خلال هذه المرحلة، ووصل في عام 1829 إلى أن معدل تدفق الغاز يتناسب عكسياً مع المربع. جذر كثافة الجسيمات للغاز، واستنتج من هذا القانون الطاقة الحركية للغازات متساوية عند نفس درجة الحرارة.
قانون جراهام
عبر العالم والفيزيائي الاسكتلندي المعروف توماس جراهام عن هذا القانون بمعادلة أو صيغة معينة
ص ∝ 1 / (م) ½
أو المعادلة ص (م) ½ = ثابت، يُشار إلى الكتلة المولية بالحرف M باللغة الإنجليزية، ويُشار إلى معدل التدفق أو الانتشار بالحرف R باللغة الإنجليزية، ويستخدم هذا لمقارنة الفرق في المعدل لانتشار وتسرب الغازات، بافتراض ثبات درجة الضغط ودرجة الحرارة، وبينهما تكافؤ بين الغازات، يعبر غراهام عن ذلك بالمعادلة التالية
r الغاز A / r الغاز B = (M Gas B) ½ / (M Gas A) ½
يستخدم هذا القانون أيضًا لمعرفة الوزن الجزيئي للغاز تقريبًا إذا كان أحد الأنواع المعروفة للغاز، وبالتالي يمكن الوصول إلى حل المعادلة التي تعبر عن الوزن الجزيئي إذا كان غير معروف من خلال المعادلة التالية
{M_ {2}} = {M_ {1} { mbox {Rate}} _ {1} ^ {2} over { mbox {Rate}} _ {2} ^ {2}}
تخصيب اليورانيوم في قانون جراهام
تُستخدم اكتشافات العلماء عادةً في مجال الحياة العملية، ومن بين التطبيقات العملية لقانون جراهام موضوع تخصيب اليورانيوم. من المعروف أن اليورانيوم المشع عبارة عن مجموعة مختلفة من النظائر التي لها كتل مختلفة، وعند تدفق الغاز يتحول خام اليورانيوم إلى غاز سداسي فلوريد اليورانيوم، عن طريق التسرب عبر المادة المسامية بشكل متكرر، يتحول اليورانيوم إلى نظير يستخدم في عملية توليد الطاقة النووية لأنها منتشرة بسرعة وبالتالي تعطي معدل تدفق أكبر.
في النهاية سنكون قد علمنا أن خروج الغاز من خلال ثقب صغير يسمى التدفق كما علمنا بقانون جراهام حيث ساهم جراهام في العديد من القوانين خاصة في تخصيب اليورانيوم وقوانين أخرى.